Modèle de structure de bande et transport électronique en champ fort dans les semiconducteurs III-V : application aux matériaux GaAs et InP

par Olivier Mouton

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Renaud Fauquembergue.

Soutenue en 1996

à Lille 1 .


  • Résumé

    Ce travail presente une etude theorique du transport electronique en champ fort dans les materiaux trois-cinq, a l'aide d'un modele original de la structure de bande. Le modele des vallees etendues rend compte de la structure de bande reelle avec suffisamment de precision, tout en ne necessitant pas un important volume de calcul. Dans le premier chapitre apres avoir rappele les aspects theoriques fondamentaux du transport electronique, nous presentons les principaux modeles de structure de bande. Puis nous rappelons sommairement les principaux mecanismes d'interactions dans le materiau massif. L'ionisation par choc, phenomene important en champ fort, est particulierement decrite. Le deuxieme chapitre est consacre au developpement du modele des vallees etendues. Le modele prend aussi bien en compte la premiere bande de conduction que la seconde bande. Il decrit correctement la structure de bande dans les directions principales et au voisinage des principaux minima et maxima d'energie. La densite d'etats qui en decoule permet d'en deduire des probabilites d'interaction realistes sur toute la gamme d'energie. Le modele des vallees etendues est ensuite mis en uvre dans la methode monte-carlo afin de proceder a la simulation du transport electronique. Le troisieme chapitre etudie le transport dans les materiaux gaas et inp, ce qui permet de presenter des grandeurs importantes comme l'energie moyenne, la vitesse de derive stationnaire, le libre parcours moyen, et le coefficient d'ionisation par choc. L'ionisation par choc est detaillee, et le role de la deuxieme bande conduction dans ce phenomene est verifie.

  • Titre traduit

    Band structure model and high field electron transport in III-V semiconductors : application to bulk GaAs and InP


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